المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
النقل البحري
2024-11-06
النظام الإقليمي العربي
2024-11-06
تربية الماشية في جمهورية كوريا الشعبية الديمقراطية
2024-11-06
تقييم الموارد المائية في الوطن العربي
2024-11-06
تقسيم الامطار في الوطن العربي
2024-11-06
تربية الماشية في الهند
2024-11-06

دوافع النقل - الدوافع السكانية للنقل
8-9-2021
مشكلة تعريف الحدود وأقاليم الحدود أو التخوم
4-1-2022
في ما يعمل لزيادة لبن المرأة
10-05-2015
مفهوم المساهم في شركة المساهمة
2-10-2018
Eukaryotic Fatty Acid Synthase
8-10-2021
أهمية التحسين الوراثي للموالح
25-8-2022

Glucocorticoids  
  
3545   11:11 صباحاً   date: 15-5-2016
Author : S. J. Pilkis and D. K. Granner
Book or Source : Annu. Rev. Physiol 54, 885–909
Page and Part :

 Glucocorticoids

 

Glucocorticoids (or glucocorticosteroids) are natural steroid hormones, or synthetic analogues, that regulate metabolic, developmental and immunological processes. The major natural glucocorticoids are cortisol (11 b,17,21, trihydroxy-4-pregnene-3,20-dione) (in humans) and corticosterone (11 b,21,d,hydroxypregn-4-ene-3,20-dione) (in rodents) (Fig. 1). Semisynthetic derivatives with greater hormonal activity than that of the natural steroids are dexamethasone, prednisone, and triamcinolone (Fig. 1). The synthesis of glucocorticoids in the zona fasciculata of the adrenal cortex and their release in the blood circulation is regulated by adrenocorticotropic hormone (ACTH), which is produced in the anterior lobe of the hypophysis, in response to stimuli coming either from the neuroendocrine cells of the paraventricular nuclei of the hypothalamus (corticotropin releasing hormone) or from the periphery (blood cortisol concentration). High blood cortisol levels reduce, by feedback inhibition, the production of both corticotropin-releasing hormone and ACTH. This regulatory circuit is called the hypothalamus–pituitary–adrenal axis (see Fig. 2). Glucocorticoid secretion is enhanced during stress conditions, such as anxiety, hunger, and trauma. Most effects of glucocorticoids  are mediated by the glucocorticoid receptors, which belong to the superfamily of nuclear receptors. There are two forms of glucocorticoid receptor, A and B, differing in their C-terminal regions. Upon binding the hormone, the receptor dimerizes, binds to glucocorticoid response elements (the consensus sequence is GGACAnnnTGTTCT), which are receptor-activated enhancers, and modulate gene transcription.

Figure 1. Structure of glucocorticoids.

Figure 2. Regulation of cortisol production by the hypothalamus–pituitary–adrenal axis.

The glucocorticoids regulate the metabolism of sugars, lipids, and proteins. They stimulate glucose output from the liver, inhibit glucose utilization by tissues, and mobilize fatty acids from adipose tissue. The hormones act on muscle, bone, and lymph organs, inhibiting protein biosynthesis and enhancing protein degradation. Some of the amino acids released in the circulation are used for gluconeogenesis, primarily in the liver but also in kidneys. The action of glucocorticoids on gluconeogenesis represents one of the most exploited and rewarding systems for delineating the molecular mechanisms of steroid hormone action (1, 2). In gluconeogenesis, amino acids are metabolized to two-carbon precursors to be used for glucose synthesis. The biosynthesis of enzymes like tyrosine aminotransferase, alanine aminotransferase, tryptophan dioxygenase, pyruvate carboxylase, and phosphoenolpyruvate-carboxykinase, which catalyze 2C-precursor production or utilization for glucose synthesis, are induced by glucocorticoids. All steps—from binding of the glucocorticoid ligand to its receptor, to increased transcription of the genes, to translation of the messenger RNA to the respective proteins—have been studied in detail and have supported the steroid hormone gene-activation hypothesis (3). The inhibition of protein synthesis by glucocorticoids in the lymphatic system results in decreased antibody production (immunosuppression) and increased susceptibility to infection. The suppressive effects of glucocorticoids on the inflammatory response have led to new insights and a novel mechanism of action of glucocorticoids. Namely, the hormones block binding of the transcription factor NF-k B on promoters having NF-kB binding sites (eg, the promoter of the interleukin gene) by direct interaction between the receptor and the transcription factor, thereby inhibiting expression of the respective (eg, interleukin) gene (4).

The role of glucocorticoids in embryonic development has been investigated in transgenic mice deficient in the glucocorticoid receptor (5). These mice die within a few hours of birth because of respiratory failure due to severely atelectic lungs, probably resulting from lowered production of surfactants and from a deficiency of a glucocorticoid-inducible sodium pump. The livers of newborns have reduced capacity to activate genes for key gluconeogenic enzymes, whereas the adrenals lack a central medulla and cannot synthesize adrenaline. The hypothalamus–pituitaryadrenal axis is impaired, resulting in increased expression of corticotropin-releasing hormone and in hypertrophy of the adrenal cortex, signifying that the hypothalamus–pituitary–adrenal axis is established during fetal development, and underlining the central role of glucocorticoids in this process.

References

1. G. Schutz (1988) Biol. Chem. Hoppe Seyler 369, 77–89

2. S. J. Pilkis and D. K. Granner (1992) Annu. Rev. Physiol 54, 885–909.

3. P. Karlson (1963) Perspect. Biol. Med. 6, 203–214

4. R. Scheinman et al (1995) Mol. Cell Biol. 15, 943–953

5. T. J. Cole et al. (1995) Genes Dev., 9, 1608–1621.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.